ПИШУЩЕЕ УСТРОЙСТВО С ОСВЕТИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМОЙ Российский патент 1994 года по МПК B43K29/10 

Изобретение относится к пишущим устройствам и предназначено для работы в темноте или в условиях недостаточной освещенности.

Известно пишущее устройство с осветительным элементом, имеющее на одном конце кнопку управления, а на втором - пишущий шарик. Кнопка соединена со стержнем с пишущим шариком. Увеличенная полая часть корпуса содержит первую ячейку, размещенную возле первого конца, и вторую ячейку, размещенную возле второго конца. В первой ячейке установлена батарейка, во второй ячейке расположен осветительный элемент в виде электрических лампочек. Вторая ячейка имеет светопроницаемые внешние стенки. Лампочки соединены электрической цепью с батарейкой и нажимным контактом и расположены вокруг пишущего элемента, которым является стержень.

К недостаткам этого устройства следует отнести относительную недолговечность светового элемента и повышенное энергопотребление.

Известен пишущий инструмент с лампочкой, имеющий корпус, в который вкладывается шарик, резервуар для чернил, а также осветительный элемент, состоящий из лампочки и батарейки. Шарик и резервуар размещены с одной стороны корпуса, лампочка и батарейка - с другой. Лампочка и резервуар расположены в корпусе на одной оси, не перекрывая друг друга. Свет от лампочки передается вдоль оси ручки до выходного отверстия, где находится пишущее острие.

К недостаткам этого устройства относятся большие потери световой энергии, связанные с передачей ее через узкое длинное отверстие. Для получения достаточной освещенности требуется увеличение мощности источника питания.

Наиболее близким к предлагаемому является пишущее устройство с осветительной системой, позволяющее писать в темноте без использования дополнительного освещения. Оно содержит полый корпус с отверстием для пишущего элемента, пишущий элемент и электрическую цепь, состоящую из последовательно соединенных источника питания, нажимного контакта и осветительного элемента. Свет, излучаемый внутренним источником устройства, направляется по кольцу вокруг точки касания.

Недостатком такого устройства является недостаточная освещенность сбоку от острия пишущего элемента, что неудобно при эксплуатации устройства. В результате того, что источник света размещен за пишущим элементом, возникает необходимость использования протяженного световода, что приводит к значительным потерям световой мощности и обуславливает недостаточную освещенность, что также является недостатком устройства-прототипа, усложняет устройство и увеличивает его габариты.

Для уменьшения потерь световой мощности и снижения тем самым габаритов источника питания, а также создания максимальной яркости и площади светового пятна при обеспечении освещенности не только вокруг, но и сбоку от острия пишущего элемента, что повышает удобство при использовании пишущего устройства, в пишущем устройстве с осветительной системой, содержащем полый корпус с отверстием для пишущего элемента, держатель корпуса, пишущий элемент и электрическую цепь, состоящую из последовательно соединенных источника питания, нажимного контакта и осветительного элемента, осветительный элемент размещен в торце корпуса под углом к оси пишущего элемента и выполнен в виде тора, в котором размещены источники света, закрепленные на токопроводящей панели, связанной с электрической цепью, причем тыльная сторона тора выполнена в виде поверхности, покрытой отражающим слоем.

При этом за счет нанесенного на поверхность тора отражающего слоя световое пятно максимальной яркости формируется непосредственно под источником света. Для исключения возможности случайного замыкания при внештатном нажатии нажимного контакта, а также в результате потери работоспособности источника питания, в электрическую цепь осветительной системы дополнительно введен предохранительный ключ, одним контактом которого является держатель корпуса, а вторым - контактная площадка на корпусе. При этом в условиях хранения пишущего устройства между держателем и контактной площадкой размещена изолирующая ткань кармана.

Предложенное устройство не известно из уровня техники, следовательно, оно является новым.

Предложенное устройство явным образом не следует из уровня техники, следовательно, оно имеет изобретательский уровень.

Предложенное устройство может быть использовано в промышленности, в частности, для изготовления авторучек, карандашей, других устройств, использующихся при работе в условиях пониженной освещенности или отсутствия освещенности, следовательно, оно является промышленно применимым.

Промышленностью освоено изготовление светодиодов различной формы, их соединение в тор не представляет технологических трудностей.

На фиг. 1 представлен общий вид предлагаемого пишущего устройства, где приняты следующие обозначения: корпус 1, пишущий элемент 2, источник питания 3, нажимной контакт 4, осветительный элемент 5, источник света 6, тор 7, матовая поверхность с отражающим слоем 8, токопроводящая панель 9, держатель корпуса 10, контактная площадка 11, проточка в корпусе 12, электропровода 13, диэлектрический слой 14, фольгированный слой 15.

На фиг. 2 представлены: а) токопроводящая панель с закрепленными на ней источниками света; б) соединение токопроводящей площадки и тора; в) электрическая цепь устройства; г) крепление контактной площадки на корпусе.

Предлагаемое пишущее устройство с осветительной системой содержит полый корпус с отверстием для пишущего элемента 1, в котором размещен пишущий элемент 2 и электрическая цепь, состоящая из последовательно соединенных источника питания 3, нажимного контакта 4 и осветительного элемента 5. Осветительный элемент 5 с источниками света 6 размещен в торце корпуса 1 в токопроводящей панели 9 с фольгированным слоем 15 под углом к оси пишущего элемента 2 и выполнен в виде тора 7, расположенного в проточке 12.

Тыльная сторона светопровода выполнена в виде матовой поверхности 8 (фиг. 2) с нанесенным на нее отражающим слоем. Электрическая цепь включает в себя дополнительно держатель корпуса 10 и контактную площадку 11, размещенную на внешней поверхности корпуса 1. Посредством проводов 13 соединены элементы электрической цепи.

Диэлектрический слой 14 расположен между концентрическими кольцами токопроводящей панели 9 и служит для их электрической изоляции.

При нажатии на нажимной контакт 4 в условиях отсутствия изолирующей ткани между держателем 10 корпуса 1 с проточкой 12 и контактной площадкой 11 замыкается электрическая цепь питания источников света 6 и соответственно соединяется с токопроводящей панелью 9 с фольгированной поверхностью разделенным диэлектрическим слоем 14. Излучаемая осветительным элементом 5 световая мощность посредством матовой поверхности тора 7 с нанесенным на него отражающим слоем 8 направлена на поверхность материала, используемого для письма. В результате рассеяния светового потока на поверхности тыльной стороны тора 7, покрытой отражающим слоем 8, а также за счет того, что плоскость осветительного элемента находится под углом к оси пишущего элемента 2, свет излучается по замкнутому эллипсу вокруг острия пишущего элемента, центр эллипса сдвинут в сторону от точки касания пишущего элемента 2. При этом рекомендуется держать ручку таким образом, чтобы большая ось эллипса была направлена вдоль строки. Такое решение обеспечивает максимальную яркость светового пятна непосредственно под источником света и отсутствие теней от пишущего элемента, обеспечивает охват большей площади светом, а также направленность света вдоль строки, а именно, в сторону незаполненной части строки, что создает наиболее комфортные условия при пользовании пишущим устройством.

Приближение источника света к острию пишущего элемента позволяет снизить энергоемкость источника питания. Дополнительно экономить световую мощность позволяет размещение светового элемента под углом относительно оси пишущего элемента. Угол оптимального наклона определяется экспериментально и по оценкам ≅ 36^о. Наличие дополнительных элементов (держателя корпуса и контактной площадки) в электрической цепи осветительной системы обеспечивает ее блокировку от случайного замыкания в условиях хранения пишущего элемента, что увеличивает долговечность источника питания.

При конкретном выполнении пишущего устройства нужно принять во внимание следующие моменты.

1. В качестве источника света удобно использовать световые диоды (с р-n переходом), обеспечивающие максимальную светоотдачу при заданной мощности источника питания. Дополнительные удобства создает возможностью изменять по желанию потребителя цветовую гамму света за счет соответствующего выбора типа светодиода.

2. В качестве источника питания удобно использовать, например, три последовательно соединенных аккумулятора Д-01.

3. Крепление осветительного элемента в проточке корпуса 1 может осуществляться за счет тугой посадки (аналогичное крепление осуществляется в металлорежущих станках для сочленения держателей режущих инструментов с осью привода), за счет создания в проточке соответствующего угла натяга или с применением клея.

Тор имеет кольцеобразное сечение и выполнен из прозрачного материала, например плексигласа или оргстекла. Отражающий слой нанесен на тыльную матовую поверхность тороида, а именно, на верхнюю его половину (фиг. 1). В примере конкретного выполнения имеют место четыре светодиода. Однако их количество может быть как большим, так и меньшим, в зависимости от желаемой степени освещенности. При этом могут быть применены одновременно светодиоды различной мощности.

Токопроводящая панель выполнена из фольгированного стеклотекстолита и может состоять из двух концентрических колец, разделенных слоем диэлектрика. Каждое из указанных колец соединено с электрической цепью (фиг. 2). Диоды крепятся на нефольгированной стороне.

Нажимной контакт может быть выполнен в виде кнопки на поверхности корпуса. На поверхности корпуса предусмотрены также отметки для положения пальцев, при котором наиболее удобно использовать предложенное устройство, например, в виде цветовых пятен или выполненные каким-либо другим образом.

Контактная площадка выполнена на поверхности корпуса (фиг. 2, г) из токопроводящего материала, окруженного диэлектриком для изоляции от корпуса. На поверхности тора имеются отверстия по количеству светодиодов, диаметр которых чуть больше диаметра светодиодов. Это делается для того, чтобы тор плотно надевался на светодиоды, закрепленные на токопроводящей панели. Непосредственно на ней светодиод может крепиться также с помощью клея или другим способом.

В предлагаемом устройстве по сравнению с прототипом существенно снижены потери световой мощности, что позволяет уменьшить габариты источника питания или существенно увеличить срок его службы, обеспечить максимальную площадь светового пятна, максимальную освещенность участка с пишущимся текстом, отсутствие тени от пишущего элемента, что создает наиболее удобные условия при его эксплуатации.

Сущность изобретения: в полом корпусе 1 установлен пишущий элемент 2. На торце корпуса расположен осветительный элемент 5 в виде тора 7. Осветительный элемент установлен под углом к оси пищущего элемента 2 и имеет закрепленные на токопроводящей панели источники света 6. Корпус 1 выполнен с держателем 10. Тыльная сторона тора 7 выполнена со светоотражающим покрытием. Осветительный элемент 5 последовательно соединен с источником питания 3 и нажимным контактом 4. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. ПИШУЩЕЕ УСТРОЙСТВО С ОСВЕТИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМОЙ, содержащее полый корпус с отверстием, пишущий элемент, установленный в отверстии и расположенный в торце корпуса осветительный элемент, последовательно соединенный с нажимным контактом и источником питания, отличающееся тем, что осветительный элемент размещен под углом к оси пишущего элемента, выполнен в виде тора и имеет закрепленные на токопроводящей панели источники света, расположенные в торе, при этом корпус выполнен с держателем, а внутренняя поверхность тора выполнена со светоотражающим покрытием. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно имеет контактную площадку, расположенную на наружной поверхности корпуса, при этом держатель корпуса и контактная площадка образуют предохранительный ключ электрической цепи. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что источники света имеют различную мощность.